1、半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治摘要：裂缝是制约着半刚性基层沥青路面使用寿命的主要因素，如果不能及时对其进行处理，将极易引起路面的早期破坏。本文对各类半刚性基层沥青的裂缝成因进行了分析，并结合工程实践，提出了裂缝的几种处治技术。 关键词：路面裂缝、工程实践、处治技术 Abstract: the fracture is the main factor that restricts the semi rigid base asphaltpavement service life, if not promptly treated, will easily cause the early dest
2、ruction of the pavement. In this paper, all kinds of cracks in semi rigid base asphalt are analyzed,and combined with the engineering practice, puts forward several treatmenttechnology of crack. Keywords: pavement cracks, engineering practice, treatment technology 中图分类号：TV698.2+31 文献标识码：A 1 裂缝处治的必要性
3、 半刚性基层材料以其强度高、稳定性好、刚性大以及板体性好等优点满足了公路建设经济与技术方面的要求，在我国公路建设中得到了广泛的应用。但其干缩裂缝难以治愈，对应力敏感，沥青面层与基层层间粘结不良等均导致该类路面使用年限受限，使用中后期将产生结构性破坏。特别是裂缝的存在，将导致面层、基层，甚至路基的周边区域产生结构性破坏，其破坏的方式主要有以下三种类型。 a、当基层和面层存在对应的反射裂缝存在后，若不能及时封缝，地表水从裂缝间隙进入路面，在行车荷载的真空抽吸作用下，形成唧浆，反复的唧浆冲刷，沥青膜逐渐被水乳化而丧失粘结力，集料松散，成为坑槽。 b、半刚性基层非常致密，当沥青面层存在裂缝或空隙较大，
4、若不能及时封缝，水进入沥青面层后将不能迅速排走，只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚，最终导致沥青面层自下而上的水损害和疲劳破坏。 C、当基层开裂，导致面层形成反射裂缝，水直接进入到基层内部，如不能及时处治，在行车作用下，基层裂缝周围将被冲刷，开始时胶结料和细集料散失，后基层松散破坏，导致基层变形，承载力降低，面层表面对应产生“鸡爪型”裂缝（如图 5） ，最终形成结构性破坏。 2、路面裂缝成因分析 a、自上而下的表面裂缝 该类裂缝为发生在轮迹带周围的纵向裂缝，进一步发展为网裂，主要是沥青面层开裂，基层强度完好。其外因是在汽车轮胎剪切作用下，应力过度集中，沥青面层抵抗不住荷载剪切应力，而产生纵向裂
5、缝。内因是沥青混合料空隙率过大，粘结料不足，混合料强度较低，在沥青面层使用 35 年左右，易发生该类裂缝病害。另一种由于基层根本没有做好，强度不足，进而导致沥青面层严重的疲劳破坏（网裂） c、基层收缩裂缝引起的反射裂缝 干缩和温缩裂缝，是半刚性基层有着本身难以克服的缺陷和不足。当基层存在这类横向裂缝后，裂缝不连续处作用在沥青面层底面的拉应力超过了材料的抗拉强度并使面层底面开裂，裂缝逐渐向上延伸，直到穿透面层，反映至表面，形成面层的反射裂缝。半刚性基层的裂缝一般比较规则，每隔一定的距离产生一道裂缝，其间距长短取决于当地的气温和路面各层材料的抗裂性能。间距短的 510m 一道，间距长的可达 100
6、m 或更长。一般气温变化不大，路面材料抗裂性能好，水稳基层养生好的路段裂缝间距较长，反之间距较短。 d、填挖路基沉降裂缝 由路基不均匀沉降在路面上引起的开裂，在我省许多山区、丘陵区的公路很常见，特别在那些半填半挖路基，填前处理不当，碾压比较困难，新老路基差异性大的路段，路基各部分在通车以后由于汽车荷载与雨水的作用，造成沉降不均匀，路面就可能产生大的沉降差，由此发生纵横向裂缝。 3、路面结构性裂缝的封缝技术 从养护工艺的角度来看, 裂缝可按其缝宽分为微裂缝或发裂(2mm 以下)、微小裂缝(2-6mm)、小裂缝(6-12.7mm)、中裂缝(12.7-25mm)、大裂缝(25mm) ，其中 6mm
7、以内的裂缝属于预防性养护的范围。上述裂缝若在 6mm 以内，可采用封缝技术进行养护处理。 裂缝填封类材料应具有良好的粘结力，以便于和裂缝内部两边的沥青材料相融合；要在低温状态下具有优良的延伸性能和弹性，不致于发生断裂；高温不产生流淌；应具备持久的抗老化、抗疲劳能力，以适应复杂自然环境和大交通量的需求。 a、普通热沥青或改性热沥青灌缝 沥青具有粘弹特性，可以保证封堵裂缝，防止水分的侵入，灌缝的沥青通常采用重交通 AH-90 号基质沥青，有时为保证较好的封堵效果，也可采用软化点较高、粘附性较好、温感性较好的改性沥青，如 SBS 改性沥青。具体做法为：将沥青加热(150160)后直接灌入裂缝中，待沥
8、青温度降至常温后即可开放交通。此种方法操作简单，投入的设备和人员较少，修补费用较低，速度较快。但存在以下缺点：(1)由于裂缝未清扫，裂缝面两侧粘结不牢固，通常第二年需重新灌缝，造成投入养护的累计费用增加；(2)夏季高温时，沥青体积膨胀溢出路面被行车带走，既污染路面影响路面美观又使得封缝材料容易流失；(3)冬季低温时，沥青容易发生脆断而失去封缝作用；(4)未经过开槽处理，不能保证沥青的灌入深度；(5)施工作业面广、离散且作业时间长，增加了作业的危险性。总体来看，这类灌缝材料易发生老化而失去粘弹性质，养护效果不佳。适用于低等级公路。 b、溶剂型常温改性沥青材料灌缝 溶剂型改性沥青，就是在普通沥青中
9、加入 SBR 等改性剂改性而成的，常温下具有流动性(施工时不需加热)，具有良好的低温稳定性和渗透性，这种方法优点是设备比较简单，每套设备每天可完成 800-1000m 灌缝，灌缝效果较好，使用寿命一般在 3-5年。缺点是材料较贵，约为 8000-10000 元/t，折合 10 元/m 左右。 c、灌缝胶处理裂缝 灌缝胶（又称密封胶） ，绝大多数是从国外引进的，如美国科莱福公司的密封胶产品和美国爱特易国际公司的 DF 系列产品等，根据材料组成和性质可将灌缝胶分为两类：一类为沥青改性类；另一类为化工胶类。在选择材料时，应根据产品特点及所在地区的气候条件、养护道路的情况等综合考虑选定，以获得最佳的使
10、用效果。比较常用的灌缝胶选用多种高分子聚合物等成分加工而成的沥青橡胶类灌缝胶，具有粘结能力强、弹性好、拉伸量大、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆断和耐久性好等性能。 d、抗裂贴处理裂缝 抗裂贴为 1.3mm 厚的聚合防水膜涂在 0.3mm 厚的抗皱重载型聚丙烯机织物上，两种材料经严格工艺碾压制成宽度97.8mm 的卷材。抗裂贴适于裂缝病害已发展，面层边部一定范围内混合料已发生松动，但结构层尚好，单纯灌缝处理不能较好解决水分浸入的情况。该方法是将病害处切槽清出，灌缝后进行抗裂贴处理，加铺新面层.其施工工艺可以概括为：切槽清缝清槽灌密胶涂底层油铺抗裂贴加铺新面层。聚合防水膜涂层、底层油处
11、置以及灌缝处理有效地防止了水分的浸入，聚合防水膜涂层与下部结构层的有效联结，以及其较小的厚度，保证上面层不会发生荷载疲劳破坏，相当宽度上的聚合防水膜涂层的存在，一定程度上分散了裂缝发展可能产生的应力集中。聚丙烯机织物有效地分散了由于聚合防水膜涂层(厚度较小)的存在，加铺层下缘可能出现的拉应力。压缝带是一种以沥青、改性剂为主要成分的宽度不等的带状产品，其上有一层塑料薄膜保护压缝带的上表面不受污染，可分为自粘型和热粘型两种。 注浆处理：首先铣除开裂路段的沥青路面，通过注浆技术，加固地基，填充填土空隙，减小路基固结沉降量。压密注浆范围建议以路基填方部分为主，长度为沿裂缝每端延长 4m。若原填方路基下
12、承土基为软基，则孔深设置为揭穿软弱土层进入硬土层 0.5m1m；若原地基承载力较好，孔深可设置为距原地基 1m 左右。钻孔直径为 60mm110mm，间距为1.5m2m，梅花形交错布置，注浆顺序先外后内。注浆材料采用水泥浆，浆液水灰比为 0.7:11:1。注浆压力要适当, 压力越大充填范围越大, 但压力过大, 会造成路面抬起或浆液从路堤边坡流失，通常采用的注浆压力为 1.2MPa1.5MPa，孔深越深，注浆压力越大。 沥青面层加筋技术:当基层处理完成，洒布粘层油后，将进行加筋沥青混凝土的铺筑。其主要的方法是，在基层和下面层间，下面层和中面层间增铺抗拉强度较高玻璃纤维格栅，增强这两个结构层的底部
13、抗拉强度，避免基层纵向裂缝向上反射。 在基层上的格栅铺筑完成后，应及时铺筑下面层，有条件时，下面层可采用 SBS 改性沥青作为胶结料。在下面层铺筑完成后，洒布 SBR 改性乳化沥青粘层油，再铺筑一层玻璃纤格栅，并及时铺筑采用 SBS 改性沥青的中面层。 4、结束语 对于沥青路面，应遵循“预防为主，及时处治”的原则，在设计和施工过程中通过合理的设计和高质量的施工来对裂缝进行抑制，以最大限度的减少裂缝的发生；对于已经产生的裂缝，则应结合技术、经济、工程等条件并考虑天气、交通等因素的影响，选择适宜的处治技术，及时地进行处治，才有可能做到经济、有效地控制裂缝的发展，延长路面的使用寿命。 参考文献： 1 沈金安，李福普，陈景高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策北京：人民交通出版社，20047-251 2 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防M.北京:人民交通出版社,2002.
